Pushan: Trace-Free Deobfuscation of Virtualization-Obfuscated Binaries
Arizona State University（亚利桑那州立大学）；CISPA Helmholtz Center for Information Security（CISPA亥姆霍兹信息安全中心）
Pushan通过无跟踪的符号模拟技术，有效脱壳虚拟化混淆二进制，生成高质量C伪代码，克服现有方法的局限性。
2026-03-18 cs.CR
LUT-Lock: A Novel LUT-based Logic Obfuscation for FPGA-Bitstream and ASIC-Hardware Protection
在这项工作中，我们提出了LUT锁，一种新的基于查找表的网表混淆算法，用于保护映射到FPGA比特流或ASIC网表的知识产权。我们，首先，说明了几个关键功能，使基于LUT的混淆更有弹性对SAT攻击的有效性，然后我们嵌入到我们提出的LUT锁算法的关键功能。我们说明，LUT锁最大限度地提高了弹性的LUT为基础的混淆对SAT攻击的SAT求解器的执行时间相对于混淆门的数量迫使一个接近指数级的增加。因此，通过采用LUT锁定算法，SAT攻击的执行时间可以通过增加使用的LUT的数量而变得不合理地长。
2018-05-10 cs.CR
NNSplitter: An Active Defense Solution for DNN Model via Automated Weight Obfuscation
Northeastern University（东北大学）；UC Riverside（加州大学河滨分校）
本文提出 NNSplitter，利用自动化权重混淆和可信执行环境将 DNN 拆分为混淆模型与模型秘密，以极少权重修改实现主动 IP 保护并抵御微调等攻击。
2023-08-16 cs.CR cs.LG
JDATATRANS for Array Obfuscation in Java Source Code to Defeat Reverse Engineering from Decompiled Codes
软件混淆或模糊软件是一种方法，以击败逆向工程的做法，在另一个软件的开发中非法使用其功能。Java应用程序更容易通过反编译等方法进行逆向工程和重新工程攻击，因为Java类文件以称为“字节”代码的半编译形式存储程序。现有的混淆系统混淆Java类文件。混淆的源代码产生混淆的字节代码，因此程序的两级混淆（源代码和字节代码级）使其对逆向工程攻击更具弹性。但是源代码混淆要困难得多，因为程序中使用的编程结构和不同变量的范围更丰富，而且在这方面只取得了很少的进展。因此，程序员采取临时的手动方式来掩盖他们的程序，这使得它的维护和可用性变得困难。为了部分解决这个问题，我们开发了一个用户友好的工具JDATATRANS，通过模糊数组的用法来混淆Java源代码。使用各种数组重组技术，如“数组分裂”，“数组折叠”和“数组隐藏”，除了常数隐藏，我们的系统混淆输入的Java源代码，并产生一个混淆的Java源代码，在功能上等同于输入程序。我们还进行了一些实验，以衡量我们的工具所产生的效力，弹性和成本。
2008-09-20 cs.CR
Code Renewability for Native Software Protection
软件保护旨在通过防止和延迟逆向工程和篡改攻击来保护嵌入在软件中的资产。本文提出了一种动态更新本地应用程序的体系结构和支持工具流程。属于原始应用程序或链接保护的更新和多样化的代码和数据可按需从安全服务器交付给客户端。这导致软件组件在受到攻击时频繁更改，从而使攻击变得更加困难。通过支持各种形式的多样化和可再生性，可以提供新的保护组合，现有的组合变得更加强大。原型实现在一些工业用例上进行了评估。
2020-03-02 cs.CR
Obfuscated Access and Search Patterns in Searchable Encryption
可搜索对称加密（SSE）允许数据所有者将其加密数据安全地外包给云服务器，同时保持搜索和检索匹配文档的能力。大多数现有的SSE方案泄漏了每个查询访问哪些文档，即，所谓的访问模式，因此容易受到可以恢复数据库或查询关键字的攻击。当前完全隐藏访问模式的技术，例如ORAM或PIR，遭受沉重的通信或计算成本，并且没有考虑到搜索能力而设计。最近，Chen等人（INFOCOM'18）提出了一种用于SSE的混淆框架，该框架以具有合理效用成本的差异私有方式保护访问模式。然而，该方案泄漏了所谓的搜索模式，即，某个查询被执行了多少次。这种泄漏使得该提案容易受到某些数据库和查询恢复攻击。在本文中，我们提出了OSSE（混淆SSE），一个SSE计划，混淆的访问模式独立执行的每个查询。这反过来又隐藏了搜索模式，并使我们的计划抵抗依赖于此泄漏的攻击。在一定的合理假设下，我们的方案具有较小的通信开销比基于SRAM的SSE。此外，我们的计划在一个单一的通信轮，需要非常小的恒定的客户端存储。我们的实证评估表明，OSSE是非常有效的保护不同的查询恢复攻击，同时保持合理的实用水平。我们的协议提供了显着更多的保护比陈等人的建议。针对一些国家的最先进的攻击，这表明隐藏的搜索模式在设计有效的隐私保护SSE方案的重要性。
2021-02-18 cs.CR
Advanced Software Protection Now
软件数字版权管理是软件开发行业的迫切需要，因为没有实际的解决方案已经被业界所称赞。我们介绍了一种新的软件保护方法，完全实现了今天的技术，提供叛徒跟踪和许可证执行，不需要额外的硬件，也没有互连。我们的工作得益于安全触发器的使用，安全触发器是一种假设ind-cpa安全块密码存在的安全密码原语。使用我们的框架，开发人员可以插入许可证检查和指纹，并使用安全触发器混淆代码。因此，这增加了软件分析工具检测和修改保护机制的成本。从而增加了破解这个系统的复杂性。
2010-06-11 cs.CR
Software-Hardware Binding for Protection of Sensitive Data in Embedded Software
Software Competence Center Hagenberg（哈根贝格软件能力中心）；University of Applied Sciences Upper Austria（上奥地利应用科学大学）
本文提出了一种结合硬件指纹和布尔逻辑的软硬件绑定方法，用于保护嵌入式软件中的敏感数据，通过简单软件更新实现更难绕过的保护。
2026-03-12 cs.CR
An Approach for Safe and Secure Software Protection Supported by Symbolic Execution
Software Competence Center Hagenberg（哈根贝格软件能力中心）；Symflower GmbH（Symflower有限公司）
本文提出了一种基于符号执行的工业控制软件复制保护方法，通过物理不可克隆函数实现硬件软件绑定，确保在不同机器上执行时的安全性并抵御逆向工程。
2026-03-11 cs.CR
libmpk: Software Abstraction for Intel Memory Protection Keys
英特尔内存保护密钥（MPK）是一项新的硬件功能，支持对页面组进行线程本地权限控制，而无需修改页表。不幸的是，其当前的硬件实现和软件支持受到安全性、可扩展性和语义缺口问题的影响：（1）MPK容易受到保护密钥释放后使用和保护密钥损坏的影响;（2）MPK由于硬件限制而无法扩展;（3）MPK与mprotect（）不完全兼容，因为它不支持跨线程的权限同步。在本文中，我们提出了libmpk，MPK的软件抽象。libmpk虚拟化保护密钥以消除释放后使用保护密钥和保护密钥损坏问题，同时支持大量存储器页组。libmpk还防止对其元数据的未授权写入，并支持线程间密钥同步。我们将libmpk应用于三个真实世界的应用程序：OpenSSL，JavaScript JIT编译器和Memcached用于内存保护和隔离。评估表明，与不安全的版本相比，libmpk引入的性能开销可以忽略不计（<1%），并且与使用mprotect（）的安全等效版本相比，其性能提高了8.1倍。libmpk的源代码将作为一个开源项目公开提供和维护。
2018-11-18 cs.CR
NeuroUnlock: Unlocking the Architecture of Obfuscated Deep Neural Networks
Technische Universität Wien（维也纳工业大学）；New York University Abu Dhabi（纽约大学阿布扎比分校）
深度神经网络（DNN）的进步导致其在各种环境中的部署，包括安全和安全关键型应用。因此，这些模型的特征已成为敏感的知识产权，需要保护免受恶意用户的攻击。通过泄漏侧信道（例如，存储器访问）允许对手（i）克隆模型，以及（ii）制造对抗攻击。DNN混淆通过改变给定DNN的运行时跟踪，同时保留其功能，来阻止基于侧通道的架构窃取（SCAS）攻击。在这项工作中，我们暴露了最先进的DNN混淆方法对这些攻击的脆弱性。我们提出了神经网络，一种新的SCAS攻击混淆DNN。我们的神经网络采用序列到序列模型，学习模糊处理过程并自动恢复，从而恢复原始DNN架构。我们通过恢复在Nvidia RTX 2080 TI图形处理单元（GPU）上运行的200个随机生成和混淆的DNN的架构来证明Neurobial的有效性。此外，Neurobot还可以恢复各种其他混淆DNN的架构，例如VGG-11，VGG-13，ResNet-20和ResNet-32网络。在恢复架构后，Neuroscience自动构建了一个近似的DNN，测试精度仅下降了1.4%。我们进一步表明，与在混淆版本上发起攻击相比，在恢复的DNN上发起后续对抗性对抗攻击平均将对抗攻击的成功率提高了51.7%。此外，我们还提出了一种新的DNN混淆方法ReDLock，它消除了混淆的确定性，并实现了对神经网络攻击的2.16倍的恢复能力。我们将Neurobot和ReDLock…
2022-06-01 cs.CR cs.LG
Identifying Obfuscated Code through Graph-Based Semantic Analysis of Binary Code
Quarkslab（夸克实验室）；LAMSADE（LAMSADE实验室）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Université Paris-Dauphine - PSL（巴黎多芬大学-巴黎文理研究大学）；LITIS（LITIS实验室）；INSA Rouen Normandy（鲁昂诺曼底国立应用科学学院）；CEREMADE（CEREMADE实验室）
本文研究函数级混淆检测问题，使用基于图的方法比较了从基线到GNN的多种算法，发现GNN需结合捕获函数语义的特征才能优于基线，并在11类分类和恶意软件分析中取得满意结果。
2025-04-02 cs.CR cs.LG stat.ML
Evaluation Methodologies in Software Protection Research
本文系统综述了571篇混淆保护论文的评估方法论，收集113个评估维度，揭示当前软件保护评估的不足，识别九项挑战并提出改进建议。
2024-04-30 cs.CR
Flexible Software Protection
为了对抗软件逆向工程或篡改，可以使用软件混淆工具。然而，这样的工具在很大程度上硬编码如何部署混淆。因此，他们在面对许多攻击时缺乏弹性和隐蔽性。为了解决这个问题，我们提出了灵活的混淆器的新概念，它实现了保护的数据结构和API已经存在于应用程序中的保护。因此，这些保护措施是针对部署它们的应用程序量身定制的，使它们更难学习和区分。在我们的研究中，我们具体化了不透明谓词的灵活保护概念。我们设计了一个接口，使现有的数据结构和API在注入的不透明谓词的重用，我们分析了他们的弹性和隐形，我们实现了一个概念验证的灵活混淆，我们评估了一些现实世界的用例。本文提出了深入的动机，我们的工作，界面的设计，深入的安全分析，并根据我们的实验评估的可行性报告。研究结果是，灵活的不透明谓词确实提供了强大的弹性和改进的隐形，但他们的部署是昂贵的，因此，他们应该被稀疏地使用，以保护最安全敏感的代码片段，不占主导地位的性能。因此，灵活的混淆在不断进行的软件保护军备竞赛中提供了一种昂贵但更耐用的新武器。
2020-12-23 cs.CR
DeepInvert: Semi-Supervised Embedding Inversion Against Obfuscated Language Models
Ant Group（蚂蚁集团）
该研究针对ObfusLM等混淆语言模型防御提出半监督嵌入反演攻击DeepInvert，其标记恢复率达73.5%，优于现有方法，揭示混淆防御存在效用与反演的权衡问题，呼吁重新评估该防御类别。
2026-08-06 cs.CL cs.CR cs.LG
Improving Network Intrusion Detection Classifiers by Non-payload-Based Exploit-Independent Obfuscations: An Adversarial Approach
基于机器学习的入侵检测分类器能够检测到未知的攻击，但同时，它们可能容易被混淆技术规避。一个对手入侵者，拥有一个保护系统的关键知识，可以很容易地绕过检测模块。我们的工作的主要目标是提高入侵检测分类器对这样的对手的性能能力。为此，我们首先提出了几种基于网络连接的各种属性的修改的远程攻击的混淆技术，然后我们进行了一组全面的实验，以评估入侵检测分类器对混淆攻击的有效性。我们通过一个基于NetEm和Metasploit的工具来实例化我们的方法，该工具在任何TCP通信上实现了我们的混淆操作符。这使我们能够为机器学习实验生成修改后的网络流量，这些实验采用用于评估网络统计数据和TCP连接行为的功能。我们执行五个分类器的评估：高斯朴素贝叶斯，高斯朴素贝叶斯与核密度估计，逻辑回归，决策树，和支持向量机。我们的实验证实了这样一个假设，即在没有关于混淆攻击的先验知识的情况下训练的所有分类器都可以逃避入侵检测能力，从而导致TPR从7.8%到66.8%的恶化。此外，当通过混淆攻击的子集扩大分类器的训练知识时，我们实现了TPR的4.21% -73.3%的显着改善，而FPR仅略有恶化（0.1% - 1.48%）。最后，我们测试了模糊感知分类器检测未知模糊攻击的能力，其中大多数模糊攻击的平均检测率超过90%。
2018-12-12 cs.CR
Resilient Self-Debugging Software Protection
绘图器是一种流行的逆向工程和篡改工具。自调试是应用程序抵御恶意调试器攻击的一种有效技术。然而，在对最先进的自调试进行渗透测试时，我们观察到了几个可以攻击它的机会。因此，我们改进了现有的技术，使其更有弹性，通过引入互惠调试，并使受保护的应用程序和自调试器之间的控制转移更加隐蔽。本文提出了改进的自调试设计，并详细介绍了我们为实现交互调试所做的研究工作。在我们的评估中，我们表明，改进的设计是显着更难攻击者击败。
2020-04-14 cs.CR
Automatic Selection of Protections to Mitigate Risks Against Software Applications
Institut de Recherche en Informatique de Toulouse（图卢兹研究所）；Dipartimento di Ingegneria Elettrica ed Elettronica, Università degli Studi di Cagliari（卡利亚里大学电气与电子工程系）；Computing Systems Lab of Ghent University（根特大学计算系统实验室）；Dipartimento di Automatica e Informatica, Politecnico di Torino（都灵理工大学自动化与信息系）
本文提出了一种自动化选择软件保护的方法，以减轻软件应用程序中对关键资产的MATE风险。通过博弈论模型框架，定义了保护决策的关键要素，并引入了软件保护指数，通过软件度量和专家评估评估保护效果，验证了自动化软件保护在风险缓解中的实用性。
2025-06-23 cs.CR cs.SE
XuanJia: A Comprehensive Virtualization-Based Code Obfuscator for Binary Protection
Nankai University（南开大学）；University of Minnesota at Twin Cities（明尼苏达大学双城分校）
XuanJia是一种基于虚拟化的综合代码混淆器，通过消除异常处理元数据泄漏，实现对二进制保护的端到端保护。
2026-01-15 cs.CR
SIP Shaker: Software Integrity Protection Composition
MATE攻击者是全能的对手，不存在任何银弹对策。为了提高标准，文献中提出了各种保护措施，每种措施都增加了对程序的某些数字资产的某些攻击的弹性。直观地说，组成一组保护（而不是只应用其中一个）可以减轻更广泛的攻击，从而提供更高的安全级别。尽管有潜在的好处，但对保护措施的构成进行的研究非常有限。幼稚的组合可能导致冲突，这反过来又会限制保护的应用，引发错误警报，更糟糕的是，产生损坏的二进制文件。更重要的是，这种保护的不充分组成不是针对手头的程序而定制的，因此所提供的安全性和性能是次优的。在本文中，我们首先列出了一组通用的约束，一个无冲突的保护组合。然后，我们开发了一个基于防御图的组合框架，其中节点和边缘捕获保护，它们的关系和约束。然后将冲突问题与优化要求一起转化为一组整数约束。然后，我们使用非线性规划（ILP）来处理冲突，同时优化更高的安全性和更低的开销。为了测量开销，我们使用了一组真实世界的程序（MiBench数据集和开源游戏）。我们的评估结果表明，我们的组合框架减少了$\approx$ 39%的开销，同时最大限度地提高覆盖率。此外，我们的方法产生了5倍的开销减少相比，国家的最先进的物流。
2019-09-25 cs.CR
Hybrid Protection of Digital FIR Filters
数字有限脉冲响应（FIR）滤波器是数字信号处理应用中普遍存在的模块，其行为由其系数决定。为了保护滤波器系数免受攻击者的攻击，已经提出了有效的混淆技术，通过将它们隐藏在诱饵后面或用密钥位替换它们。在这篇文章中，我们首先介绍了一个查询攻击，可以发现这样的混淆FIR滤波器的秘密密钥，不能打破现有的突出攻击。然后，我们提出了第一种混合技术，包括硬件混淆和逻辑锁定使用点函数的保护并行直接和转置形式的数字FIR滤波器。实验结果表明，混合保护技术可以使FIR滤波器具有更高的安全性，同时保持与主要逻辑锁定方法锁定的滤波器相比具有竞争力或优越性的硬件复杂度。它还表明，受保护的乘法器块和FIR滤波器是弹性的现有的攻击。对不同形式和实现的FIR滤波器的仿真结果表明，并行直接形式FIR滤波器具有很好的安全设计潜力。
2023-01-26 cs.CR eess.SP
Can Agents Secure Hardware? Evaluating Agentic LLM-Driven Obfuscation for IP Protection
University of Arizona（亚利桑那大学）；Arizona State University（亚利桑那州立大学）
本文提出基于大语言模型的代理式硬件网表混淆框架，通过分阶段任务处理电路分析、综合、验证和攻击评估，验证了其在ISCAS-85基准上的有效性，展示了混淆技术的潜力与局限。
2026-04-14 cs.CR
dfence: Fine-Grained Speculation Barriers for Efficient and Effective Hardware-Software Protection in the Spectre Era (Extended Version)
MPI-SP（马克斯·普朗克软件系统研究所）；DistriNet, KU Leuven（荷语鲁汶大学分布式网络研究组）；EURECOM（欧洲通信与计算机科学学院）；Inria（法国国家信息与自动化研究所）
本研究提出新CPU指令dfence，结合SLH泛化后可在最少硬件支持下同时缓解Spectre-PHT与Spectre-STL，在Proteus CPU中实现后平均性能开销低于1%，还设计类型系统验证其指令放置以保障安全便捷应用。
2026-08-07 cs.CR
Man-at-the-End Software Protection as a Risk Analysis Process
近年来，针对软件应用程序的终端人员（MATE）攻击在数量和严重程度上都有所增加。然而，MATE软件保护是由模糊的概念和技术，通过模糊的安全无处不在的领域。本文提出了一个基本原理，采用和标准化的软件保护作为风险管理过程，根据NIST SP 800 -39的方法。我们研究的相关方面的正式化和自动化的活动在这个过程中的背景下，MATE软件保护。我们强调研究界仍然需要解决的开放问题。我们讨论了这种方法可以为所有利益相关者带来的好处。此外，我们提出了一个概念证明（OHCHR）的决策支持系统，自动化的风险分析方法对软件应用程序的保护许多活动。尽管仍然是一个原型，但与行业专家的共同验证表明，拟议的风险管理过程的几个方面已经可以通过我们现有的工具箱正式化和自动化，并且它实际上可以帮助工业相关环境中的决策制定
2022-03-01 cs.CR cs.SE
Software-Defined Location Privacy Protection for Vehicular Networks
虽然联网汽车的采用率正在增长，但安全和隐私问题仍然是社会提出的主要障碍。这些问题要求汽车制造商和标准化组织提出方便的隐私保护解决方案。其中一个主要的解决方案是使用假名改变策略（PCS）。然而，ETSI最近发布了一份技术报告，强调缺乏标准化和有效的PCS [1]。这种令人担忧的情况要求在保护最终用户隐私的方式上进行创新性转变。软件定义网络（SDN）正在成为以动态方式管理网络的关键5G使能器。支持SDN的无线网络正在开辟新的可编程和高度灵活的隐私感知解决方案。我们利用这种模式，提出了一个创新的软件定义的位置隐私架构的车辆网络。所提出的体系结构是上下文感知的，可编程的，可扩展的，并能够包括所有现有的和未来的体系结构变化的战略。为了证明我们的架构的优点，我们考虑一个案例研究，涉及四个动态变化的策略，我们部署在我们的架构，并与他们的静态实现比较。我们还详细介绍了SDN控制器如何根据上下文在策略之间动态切换。
2020-01-24 cs.CR
Design, Implementation, and Automation of a Risk Management Approach for Man-at-the-End Software Protection
在过去的几年里，针对软件应用程序的终端人员（MATE）攻击在数量和严重程度上都有所增加。然而，软件保护，旨在减轻MATE攻击，是由模糊的概念和安全通过模糊占主导地位。本文提出了一个基本原理，采用和标准化的软件保护作为风险管理过程，根据NIST SP 800 -39的方法。我们研究相关的结构，模型和方法需要在这个过程中的MATE软件保护的背景下，正式化和自动化的活动。我们强调研究界仍然需要解决的开放问题。我们讨论了这种方法可以为所有利益相关者带来的好处。此外，我们提出了一个概念证明（ESTA）决策支持系统，实例化许多讨论的结构，模型和方法，并自动化许多活动的风险分析方法保护软件。尽管这只是一个原型，但经行业专家验证，拟议的风险管理流程的几个方面已经可以通过我们现有的工具箱正式化和自动化，它实际上可以帮助工业相关环境中的决策。
2023-03-27 cs.CR cs.SE
Supply Chain Insecurity: The Lack of Integrity Protection in SBOM Solutions
本文系统调查SBOM生成与消费环节的信任问题，发现其易受内部人员隐蔽操纵，提出基于公共仓库验证及区块链去中心化的完整性保护方案。
2025-04-22 cs.CR
How to Kill Symbolic Deobfuscation for Free; or Unleashing the Potential of Path-Oriented Protections
代码混淆是保护软件知识产权免受逆向工程或代码篡改等攻击的主要工具。然而，最近提出的（自动）攻击的基础上动态符号执行（DSE）显示出非常有前途的结果，从而威胁到软件的完整性。目前的防御措施并不完全令人满意，要么对符号推理效率不高，要么对运行时性能影响太大，要么太容易被发现。我们提出并研究了一类新的反DSE的保护，作为面向路径的保护针对DSE的最薄弱环节，即路径探索。我们提出了一个轻量级的，高效的，耐和分析证明类混淆算法，旨在阻止基于DSE的攻击。广泛的评估表明，这些方法严格地对抗符号去混淆，同时只产生非常轻微的开销。
2019-08-07 cs.CR
Software Vulnerabilities, Banking Threats, Botnets and Malware Self-Protection Technologies
信息安全是保护信息免受各种威胁，以确保成功的业务连续性，最大限度地减少风险和最大限度地提高投资回报和商业机会。本文对软件漏洞、银行威胁、僵尸网络等进行了研究和探讨，并提出了恶意软件的自我防护技术。
2011-05-09 cs.CR cs.IT cs.NI
Sponge-Based Control-Flow Protection for IoT Devices
物联网（IoT）中的嵌入式设备面临着各种各样的安全挑战。例如，软件攻击者在其远程接口上执行代码注入和代码重用攻击，对物联网设备的物理访问允许篡改内存中的代码，窃取机密知识产权（IP）或安装故障攻击以操纵CPU的控制流。在这项工作中，我们提出了基于海绵的控制流保护（SCFP）。SCFP是一种有状态的、基于海绵的方案，用于确保软件IP的机密性及其在物联网设备上的真实执行。在编译时，SCFP以防御级别的粒度对软件进行加密和认证。在执行期间，CPU的提取和解码阶段之间的SCFP硬件扩展连续地解密和认证指令。SCFP中基于海绵的认证加密产生细粒度的控制流完整性，从而防止代码重用，代码注入和对代码和控制流的错误攻击。此外，SCFP还能承受内存中软件的任何修改。为了进行评估，我们使用SCFP扩展了RISC-V内核，并制作了一个真正的片上系统（SoC）。在此设计上，SCFP的代码大小和执行时间的平均开销分别为19.8%和9.1%，因此符合嵌入式物联网设备的要求。
2018-02-19 cs.CR
"Digital Camouflage": The LLVM Challenge in LLM-Based Malware Detection
本文实证评估ChatGPT-4o、Gemini Flash 2.5和Claude Sonnet 4对LLVM编译器级混淆的鲁棒性，发现其检测精确率、召回率和F1分数显著下降，揭示LLM易被编译器混淆策略误导的关键局限，并探讨了抗混淆防御方向。
2025-09-20 cs.CR
Mining and Classifying Privacy and Data Protection Requirements in Issue Reports
数字足迹和物理足迹是在使用软件应用程序和系统过程中收集的用户活动的踪迹。随着软件变得无处不在，保护用户隐私已成为挑战。随着用户隐私意识的提高以及隐私法规和政策的出现，迫切需要实现增强个人数据处理保护的软件系统。然而，现有的数据保护和隐私法规提供了高层次的关键原则，使得软件工程师很难设计和实现隐私感知系统。在本文中，我们开发了一个分类，提供了一套全面的隐私要求的基础上，四个完善的个人数据保护法规和隐私框架，一般数据保护条例（GDPR），ISO/IEC 29100，泰国个人数据保护法（泰国PDPA）和亚太经济合作组织（APEC）隐私框架。这些需求被提取、细化并分类到一个级别，可用于与问题报告进行映射。我们还对两个大型开源软件项目（Google Chrome和Moodle）如何通过挖掘其问题报告来解决我们分类中的隐私要求进行了研究。本文讨论了如何收集的问题进行分类，并提出了我们的研究结果和见解。在问题报告中挖掘和分类隐私要求可以通过识别软件项目中尚未解决的隐私要求来帮助组织了解其合规性状态。该分类法还可以根据所识别的隐私要求追溯到软件项目未遵守的法规、标准和框架。
2022-03-27 cs.CR cs.SE
A New Framework of Software Obfuscation Evaluation Criteria
本文针对软件保护强度评估方法不足的问题，梳理并批评既有标准，提出包含相关性、有效性、稳健性等八项指标的软件混淆评估新框架。
2025-02-19 cs.CR cs.SE
DASICS White Paper: Enhancing Memory Protection with Dynamic Compartmentalization
本文提出DASICS安全处理器设计，通过同一地址空间内的代码段动态隔离，在多特权级别下保护数据流、控制流和系统调用，并以FPGA与QEMU原型验证其有效性。
2025-09-27 cs.AR cs.CR
Secure Software Leasing
制定密码学定义以防止软件盗版是一个重要的研究方向，但没有得到太多的关注。由于使用经典密码学的自然定义是不可能实现的（因为经典程序总是可以复制的），这将我们引向使用量子计算的技术。Aaronson的开创性工作[CCC'09]引入了量子复制保护的概念，正是为了解决软件反盗版问题。然而，尽管是量子密码学中最重要的问题之一，但对于任何类型的函数，都没有可证明安全的量子复制保护解决方案。我们制定了另一种定义来解决软件盗版，称为安全软件租赁（SSL）。虽然比量子复制保护弱，但SSL仍然有意义，并且在软件反盗版方面有有趣的应用。我们基于具体的加密假设，为规避电路的一个子类（包括点函数的自然实现、通配符的合取和仿射测试器）构建了SSL。我们的建设是第一个可证明安全的解决方案，基于具体的加密假设，软件反盗版。为了补充我们的积极结果，我们表明，基于密码学的假设，有一类量子不可学习的功能，SSL不存在。特别是，我们的不可能性结果也排除了量子复制保护[Aaronson CCC'09]为任意类的量子不可学习的功能;解决了一个重要的开放问题的可能性构建复制保护任意量子不可学习的电路。
2020-10-25 cs.CR quant-ph
Practical Cryptographic Data Integrity Protection with Full Disk Encryption Extended Version
全磁盘加密（FDE）已成为广泛使用的安全功能。虽然FDE可以提供机密性，但它通常不提供加密数据完整性保护。我们介绍了一个算法不可知的解决方案，同时提供数据的完整性和机密性保护在磁盘扇区层。我们的开源解决方案适用于没有任何特殊硬件扩展的驱动器，并基于在软件中实现的每个扇区元数据字段。我们的实现从4.12版开始就包含在Linux内核中。这是我们的文章的扩展版本，出现在IFIP SEC 2018会议记录中。
2018-07-01 cs.CR
Malware in the SGX supply chain: Be careful when signing enclaves!
恶意软件攻击是每年检测到的新软件安全威胁的重要组成部分。Intel Software Guard Extensions（SGX）是Intel在其最新的处理器系列中引入的一组硬件指令，旨在为用户开发的应用程序提供安全的执行环境。据我们所知，目前还没有认真尝试通过利用软件供应链基础设施的弱点来克服新交所的保护，即在开发，构建或签署服务器的层面。虽然新交所的保护并没有特别考虑到这些威胁，但我们在本文中表明，利用构建和签名过程之间的分离进行的简单恶意软件攻击可能会产生严重的破坏性影响，实际上会使新交所的完整性保护措施无效。我们还探索了两种可能的攻击缓解措施，一种是利用SGX本身的集中式，另一种是依赖于部署在区块链基础设施上的智能合约的分布式。我们的评估表明，这两种方法在实践中是可行的，其增加的成本是可以接受的提供的保护。
2020-09-23 cs.CR
Code Polymorphism Meets Code Encryption: Confidentiality and Side-Channel Protection of Software Components
本文提出PolEn，结合代码加密与代码多态，分别抵御侧信道攻击的分析与利用阶段，在RISC-V上实现并验证了其有效性，但带来5-22倍内存和1.8-4.6倍时间开销。
2023-10-11 cs.CR
Time-Efficient Locally Relevant Geo-Location Privacy Protection
针对现有线性规划地理混淆方法决策变量爆炸、实用性不足的问题，提出LR-Geo机制，通过限定局部相关计算范围、本地计算系数上传、结合指数混淆机制与Benders分解，在保证隐私的同时提升效率与效用。
2024-12-14 cs.CR
Statistical Effort Modelling of Game Resource Localisation Attacks
Università di Cagliari（卡利亚里大学）；Ghent University（根特大学）
本文提出了一种完整的方法，用于构建游戏资源本地化攻击的统计努力模型，验证了该方法的可行性，并为软件保护工具用户提供了决策支持。
2026-05-15 cs.CR
Assessing Software Privacy using the Privacy Flow-Graph
我们越来越依赖数字服务及其提供的便利。个人数据的处理是此类服务不可或缺的一部分，因此隐私和数据保护日益受到关注，各国政府已通过欧盟GDPR等法规做出回应。在此之后，制作软件的组织有法律义务记录其软件的隐私和数据保护。这项工作必须涉及了解代码的软件开发人员和组织的数据保护官员或了解隐私和数据保护和影响评估（DPIA）要求的法律部门。为了帮助开发人员和非技术人员（如律师）记录软件的隐私和数据保护行为，我们开发了一种自动软件分析技术。该技术基于静态程序分析，以分析与隐私相关的数据流。分析的结果可以以隐私流和操作的图表形式呈现-这对于非技术人员来说也是可以理解的。我们认为，我们的技术促进了技术和非技术人员在记录软件的隐私行为之间的合作。我们解释了如何使用我们的技术产生的结果来回答一系列的DPIA所需的隐私相关的问题。为了说明我们的工作，我们展示了将我们的分析技术应用于安全消息传递服务Signal和云服务NextCloud的客户端的详细和抽象的分析结果，并展示了他们的隐私流程图如何告知DPIA的编写。
2022-11-29 cs.CR cs.SE
A new approach for formal behavioral modeling of protection services in antivirus systems
形式化方法技术为软件系统中的软件开发提供了一个合适的平台。形式化方法和形式化验证是软件系统在设计和实现的各个层次上证明正确性和提高性能的必要手段。安全讨论是计算机系统中的一个重要问题。由于反病毒应用程序在计算机系统安全中起着非常重要的作用，因此对这些应用程序进行验证是非常必要的。本文提出了四种新的防病毒系统行为分析方法，并提出了一种防病毒系统中保护服务的行为模型。我们将行为模型分为预防行为和控制行为，并对这些行为进行了形式化描述。最后，通过使用一些定义，我们解释了这些行为是如何通过使用我们的新方法相互映射的。
2014-06-11 cs.CR cs.SE
Enhancing CryptoGuards Deployability for Continuous Software Security Scanning
通过敏捷提高开发速度可能会在过程中引入被忽视的安全步骤，例如爱荷华州会议应用程序。要保护社会安全号码等机密信息，需要在所有级别上提供安全性，通过任何连接的应用程序提供保护。CryptoGuard是一个Java静态代码分析器。该程序验证开发人员不会在其应用程序中留下漏洞。该程序通过识别加密滥用（如硬编码密钥、弱程序哈希和使用不安全协议）来帮助开发人员。在我的硕士论文工作中，我为提高CryptoGuard的可部署性、可访问性和可用性做出了几项重要贡献。我扩展了CryptoGuard来扫描源代码和编译代码，创建实时文档，并支持双重云和本地工具套件。我还为CryptoGuard创建了构建工具插件和程序辅助。此外，我还分析了几个与Java相关的调查，其中包括超过50，000名开发人员，并报告了真实世界软件开发人员的有趣的当前实践。
2021-12-13 cs.CR
Assessment of Source Code Obfuscation Techniques
混淆技术是广泛采用的软件保护的一般类别，以通过使应用程序更难以理解从而更难以修改来防止恶意篡改代码。根据受保护的资产，混淆技术分为代码混淆和数据混淆。虽然已经进行了初步的实证研究，以确定代码混淆的影响，我们的工作旨在评估的有效性和效率，防止攻击的一个特定的数据混淆技术- VarMerge。我们进行了一个实验，让学生参与者对两个用C编写的应用程序的清晰和模糊版本执行两个攻击任务。实验表明，数据混淆对完成所需的时间和成功攻击的效率都有显着影响。使用VarMerge的应用程序可以将单位时间内成功攻击的数量减少六倍。这一结果提供了一个实用的线索，可以在应用基于数据混淆的软件保护时使用。
2017-04-07 cs.CR cs.SE
The General Data Protection Regulation: Requirements, Architectures, and Constraints
欧盟的《通用数据保护条例》（GDPR）是最近颁布的最著名的隐私法规。尽管该法规具有法律、政治和技术方面的影响，但为了更好地理解GDPR对需求工程和软件架构的实际影响，进行的研究相对较少。建立在一个接地的理论方法与芬兰软件产业的密切联系，本文有助于密封这一差距在以前的研究。在软件开发组织的上下文中提出并回答了三个问题。首先，本文阐述了许多中小企业在实施解决新的监管要求的解决方案时经常面临的九个实际限制。其次，本文列出了GDPR对软件架构的九项监管要求。第三，本文提出了一个软件体系结构，既符合引出的要求和详细说明的约束的实现。
2019-07-17 cs.CR cs.CY cs.SE
CryptRISC: A Secure RISC-V Processor for High-Performance Cryptography with Power Side-Channel Protection
University of Texas at Dallas（德克萨斯大学达拉斯分校）；Rensselaer Polytechnic Institute（伦斯勒理工学院）
CryptRISC是一种基于RISC-V的处理器，通过指令集驱动的运算掩码框架，实现密码运算的高效安全加速，有效防护电源侧信道攻击。
2026-02-23 cs.CR
E-Net Models of a Software System for E-Mail Security
本文介绍了MS Outlook中加密保护的解决方案。这些解决方案包括作者在保加利亚武装部队自动化信息系统中开发和实施信息安全系统的经验。对体系结构、模型和方法进行了解释。
2010-10-28 cs.CR
E-Net Models of a Software System for Web Pages Security SECURITY
本文提出了网页密码保护的解决方案。这些解决方案包括作者在保加利亚武装部队自动化信息系统中开发和实施信息安全系统的经验。对体系结构、模型和方法进行了解释。
2010-11-02 cs.CR
Towards Software-Defined Data Protection: GDPR Compliance at the Storage Layer is Within Reach
在大型数据处理应用程序中执行数据保护和隐私规则变得越来越重要，特别是在GDPR和类似监管框架的背景下。大多数现代数据处理都发生在分布式存储层之上，保护这一层免受意外或恶意滥用对于确保全球隐私保障至关重要。然而，性能开销和额外的复杂性通常被认为是显著的-在这项工作中，我们描述了一条解决这两个挑战的前进道路。我们提出了"软件定义的数据保护"（SDP），采用"软件定义的存储"方法来解决非性能方面的问题：可信的控制器将公司和应用程序特定的策略转换为部署在存储节点上的一组规则。这些，反过来，适用于线率的规则，但不采取任何决定自己。这种方法避免了请求级执行经常更改的策略，并允许存储节点更有效地实现后者。尽管存储内处理带来了挑战，主要是因为它可能危及线速处理，但我们认为，由于SDP引入的关注点分离，今天的智能存储解决方案已经可以实现所需的功能。我们强调了仍然存在的挑战，特别是信任存储节点的挑战。在我们能够在云环境中广泛采用之前，这些问题需要得到解决。
2020-08-11 cs.CR cs.CY cs.SY
FRAMER: A Software-based Capability Model
C和C++程序的细粒度内存保护必须跟踪单个对象（或指针），并存储每个对象（指针）的边界信息。它的成本主要是元数据更新和查找，这使得有效的元数据管理成为最小化性能影响的关键。现有方法通过牺牲精度、通过改变对象存储器布局破坏二进制兼容性、或者通过过度对齐或大的影子存储器空间浪费空间来减少元数据管理开销。我们提出了FRAMER，一个软件能力模型的对象粒度内存保护。其有效的每对象元数据管理机制，使直接存取元数据计算其位置从标记指针的对象，对于大型对象，紧凑的补充表。使用一种新颖的技术来平衡该标签中的位数和补充表的大小以使两者最小化。FRAMER是用于对象元数据管理的一般建议，其具有在存储器安全、类型安全、线程安全和垃圾回收中的潜在应用，其通过以下方式改进先前的解决方案：（1）通过使对象携带其元数据来增加引用的局部性，（2）使昂贵的元数据查找流线化，（3）通过避免多余的对齐和填充来节省空间，（4）避免内部对象存储器布局改变。
2019-03-01 cs.CR
TEE-aided Write Protection Against Privileged Data Tampering
自恶意软件出现以来，未经授权的数据更改一直是一个长期存在的威胁。系统和应用软件可以重新安装，硬件可以更换，但用户数据在许多情况下是无价的。特别是近年来，勒索软件由于其直接的货币化模式而具有很高的影响力。最先进的防御大多基于已知的签名或行为分析，更重要的是，需要一个不受影响的操作系统内核。然而，具有最高软件权限的恶意软件已经显示出其明显的存在。我们建议从当前基于检测/恢复的机制转向数据丢失预防，重点是保护数据而不是对抗恶意软件。我们的解决方案Inuksuk依赖于当今的可信执行环境（TEE），在CPU和存储设备上都可用，以实现可编程写保护。我们始终将用户选择的文件的副本备份为写保护，随后的更新通过TEE安全地写入新版本。我们在Windows 7和10以及Linux（Ubuntu）上实现了Inuksuk;我们的核心设计与操作系统和应用程序无关，并且不会对应用程序造成运行时性能损失。文件传输中断可以通过访问模式和可定制的更新策略（例如，间隔、粒度）。对于Inuksuk在现代操作系统中的适用性，我们还将Flicker（EuroSys 2008），一个用于操作系统内特权TEE管理的事实标准工具移植到最新的64位Windows。
2019-05-26 cs.CR
SFP: Providing System Call Flow Protection against Software and Fault Attacks
随着计算技术的进步，物联网中的边缘设备变得更加复杂。这些复杂系统的使能器技术是具有操作系统支持（如Linux）的功能强大的应用程序核心处理器。虽然通过操作系统隔离应用程序可以提高安全性，但内核接口却构成了新的威胁。不同的攻击媒介，包括故障攻击和内存漏洞，利用内核接口升级权限并接管系统。在这项工作中，我们提出了SFP，一种机制，以保护执行系统调用对软件和故障攻击提供完整的用户内核转换。SFP通过两步链接方法提供系统调用流完整性，该方法将系统调用及其源链接到控制流完整性状态。内核中的第二个链接步骤确保在内核中执行正确的系统调用。将这两个链接步骤结合起来可以确保只有正确的系统调用才能在程序中的正确位置执行，并且不能被跳过。此外，SFP提供了动态CFI插装和一个新的CFI检查策略，在内核边缘验证用户程序进入内核之前的控制流状态。我们将SFP集成到FIPAC中，FIPAC是一种利用ARM指针认证的CFI保护方案。我们的原型基于一个定制的基于LLVM的工具链，该工具链具有一个仪表化的运行时库，该库与一个定制的Linux内核相结合，以保护系统调用。基于SPEC 2017的微观和宏观基准测试的评估显示，平均运行时开销为1.9%和20.6%，仅比普通控制流保护增加1.8%。这一对性能的小影响表明了SFP在保护所有系统调用和为用户-内核转换提供完整性方面的效率。
2023-01-12 cs.CR cs.OS
Conformidade com os Requisitos Legais de Privacidade de Dados: Um Estudo sobre Técnicas de Anonimização
本文针对LGPD与GDPR合规要求，分析并应用聚合、泛化、扰动和k-匿名等数据匿名化技术，评估其隐私保护效果与数据效用，指出需在二者间平衡。
2025-07-24 cs.CR
Place Protections at the Right Place: Targeted Hardening for Cryptographic Code against Spectre v1
本文提出基于不动点算法的 LightSLH 框架，定向检测并加固加密代码中的 Spectre v1 漏洞，以可证明安全性显著降低开销，并发现编译器与 scatter-gather 访问模式的新风险。
2025-06-08 cs.CR
